高壓渦輪盤腔內換熱的實驗和計算研究.pdf

1、該文工作圍繞RRD公司某型先進發(fā)動機高壓渦輪盤腔內換熱實驗進行.(1)設計了用于換熱實驗的換熱盤,并應用熱電偶和熱成像儀對換熱盤進行了測試驗證,結果表明設計的換熱盤符合實驗要求.(2)開展了旋轉盤腔內熱邊界條件影響換熱系數的數值研究,設置了壁面定溫、定熱流密度、溫度線性分布、熱流密度線性分布四類計算工況,大量計算結果驗證了旋轉盤腔內熱邊界條件對換熱系數的影響.不同熱邊界條件對旋轉盤腔內的流場有一定的影響,因此影響到換熱,這個表面原因進一

2、步驗證了熱邊界條件對換熱系數的影響.轉動是熱邊界條件影響左右盤壁面換熱系數的主要原因,粘性熱和浮升力也是導致熱邊界條件對換熱系數有影響的兩個重要因素.微型渦輪結構有利于旋轉盤腔內的換熱.(3)開展了旋轉盤腔內換熱的實驗研究,得到了不同轉速下左右盤面的換熱系數,并研究了流量和加熱量對盤腔內換熱的影響.轉速越高,換熱越強,低轉速時,換熱系數分布比較平緩,沒有明顯的峰值,但在高轉速時,換熱系數分布出現了明顯的峰值和回落.由于微型渦輪進氣結構,

3、在2000rpm左右盤腔內流場發(fā)生了較大的實質性的變化.相同轉速不同流量下左右盤換熱系數分布一致,但大小明顯不同,流量越大,換熱系數越大.旋轉盤腔中流量變化不影響流動結構,用于冷卻和密封的氣體量有一個最佳值或者范圍,增強渦輪盤壁冷卻效果主要靠優(yōu)化結構.相同轉速不同加熱量時左右盤換熱系數分布基本沒有變化,但大小發(fā)生了明顯的變化,加熱量大時換熱系數整體較大,右盤更為明顯,驗證了數值計算得到的旋轉情況下熱邊界條件對換熱系數有影響的結論.換熱系